Episodio : Materiales compuestos ¿El futuro?

00:00:00 - Ya no ha quedado antes como estamos y aquí estamos grabando nuestro primer podcast.

00:00:19 - Espero que les guste, vamos a hablar de unos temas interesantes.

00:00:24 - Tenemos unas ideitas que traemos aquí en la cabeza con mis compañeros, te los van a escuchar.

00:00:28 - La verdad que se presente, primero, más que nada, pues mi nombre es Fernando.

00:00:31 - Estamos cruzando la carrera de generar materiales y pues vaya dentro de lo que nos estamos aprendiendo en esta clase de línea por la pandemia, ¿verdad?

00:00:43 - Pues nos surge una curiosidad sobre un tema bien, bien interesante que son los materiales compuestos.

00:00:49 - Pero antes de empezar con esto, vamos a presentarnos.

00:00:52 - Como les dije, mi nombre es Fernando.

00:00:54 - Hoy te se va a presentar a mis compañeros.

00:00:56 - Yo soy Hirving y curso la carrera de ingeniería y materiales y les estaré hablando de los materiales, los tipos de materiales y en específico los materiales compuestos para después hablarles de los tipos de fibras y qué es una fibra y cómo se procesan las fibras.

00:01:15 - Muy bien Hirving, muy bien Fred. Pues aquí yo soy, soy Daniel Jiménez y igualmente estoy cruzando la crea de ingenieras materiales, es como dice mi compañero vamos a estar hablando de las fibras, las fibras, los materiales compuestos y especificarnos a lo mejor un tipo de fibra, vamos a ver cuáles les gusta más, cuáles les gustaría más que hablaremos, a mí me gustaría más como la fibra de carbono, igual si no les late hablábamos de fibra de vidrio o alguna otra, va que va, ese es todo compañeros, yo creo que más general es la gente que se va a preguntar, ¿por qué es un tema de estos o porque específicamente de los compuestos, de las fibras, verdad, porque bueno a mí me interesó mucho este tema porque hay muchos materiales con los que convivimos a diario y no sabemos de qué es o para qué sirven o porque es específicamente de eso. A mí me salió mucho esa entietud por los materiales compuestos, o sea, hay un fallo de lo

00:02:18 - Hemos visto en nuestras clases las propiedades que tienen, que son más resistentes, que estas no son tan resistentes, pero que aún así se sirven, no sé, ¿ustedes como vean de dónde le salió esa ludita para hablar de este tema tan interesante?

00:02:35 - Pues desde el principio de la carrera, y antes de iniciar la materia, yo investigué por mi cuenta cómo se conformaban los materiales, estos tipos de materiales, podemos clasificar en tres aspectos fundamentales que son el procesamiento por el cual son elaborados, la estructura que tiene cada uno de ellos que hace que tengan ciertas características mecánicas y físicas y las propiedades de estas. Los materiales cerámicos como ya sabemos son frágiles, los polimédicos son muy ductiles pero nos ayudan a aislar muy bien la electricidad y los metálicos como ya sabrán son buenos conductores de electricidad, calor y son dúctiles.

00:03:20 - Todas estas características se pueden aprovechar para fabricarlos y para emplearlos.

00:03:26 - Tenemos que saber primero para dónde lo vamos a emplear, para poder utilizarlos y seleccionarlos.

también aparte de estos tres tipos de cerámicos poliméricos y metálicos tenemos los materiales compuestos estos materiales compuestos son se componen por una matriz que puede ser polimérica cerámica o metálica siendo la polimérica la más usada estos se refuerzan con con fibras o partículas, en específico les hablaremos de las fibras que estas también pueden ser cerámicas poliméricas y metálicas. Así sirven y también hablar de que para que un material sea compuesto por algún como requisito de poder decir debe de ser que tenga que tener mínimo un 5% de otro material para que se pueda decir que es un material compuesto y sobre las fibras correcto podemos decir que también son contínuas, descontínuas, cortas largas y de que se utilizan, se dividen en poliméricas, cerámicas y metálicas, al igual que otra clasificación pueden ser que son naturales, sintéticas, como las naturales, y por ejemplo, un proceso de fabricación de sintéticas, podemos decir, no se han hablado del spinning, algo así, no es cual muy bien, pero es un proceso de fabricación para la fibra sintética. Ustedes que han hablado, que han escuchado de este, que saben de este.

00:05:13 - Sí, he escuchado que este es un proceso que utiliza la viscosidad de los plásticos y en específico utiliza los termoplásticos que son los tipos de polímeros que al aplicarse

00:05:25 - En esa época, temperaturas son fáciles de moldear y estos son inyectados y salen en forma de fibras.

00:05:35 - Sólo eso es escuchado de eso. No sé, mi compañero Fernando, qué más habrá escuchado.

00:05:40 - Pienso que me causaba viendo esta curiosidad, esto que dicen de los procesos hace unos añitos cuando recién empezaba la carrera. Fui a una conferencia, una convención de plásticos que se hizo en la Ciudad de México, tuvieron la oportunidad de ir con varios compañeros donde nos enseñaban los procesos y de producción de materiales, específicamente de los polímeros, de los plásticos y las diversidades que hay para que sirven cómo se pueden hacer y me causó mucha curiosidad este proceso de las fibras porque son mediante la instrucción, se van alargando, como se van produciendo, es muy muy muy interesante, porque se ve algo bien sencillo, pero realmente no tenemos la imaginación de para qué se pueden usar tanto, las características o las propiedades que les dan a la forma de alearse, que se hacen más resistentes, que se hacen más ductiles, es muy muy muy interesante esto de verdad. En esta convención tuvimos la oportunidad de estar representantes de la carrera, pero nos estuvieron dando conferencias personal de empresas de Alemania, de Estados Unidos, de Brasil.

00:06:59 - Es tan grande el mundo de los polímeros que no tienen idea igual de esa manera las fibras cerámicas o las fibras metálicas también son de la misma manera son son son son fibras que se hacen para realizar materiales compuestos no sé ustedes quién tienen todo un material compuesto a ver porque ahorita yo escuchaba que nos decían de que las matrices tienen que tener un 5% pero más más que nada como en qué cosas son las que podemos utilizar o de dónde vienen desde cuando se crean porque aunque no lo creamos estas cosas que tal vez para nosotros son nuevas y hacen esas naces hace siglos, no sé qué más han escuchado ustedes, saben cuéntenme.

00:07:49 - Estos materiales compuestos nosotros los podemos encontrar sin darnos cuenta desde las construcciones de las casas como nacían antiguamente aquí en México que es el adobe, el adobe se compone por una matriz, la matriz te puedo poner ejemplo que es el barro del tabique y

00:08:11 - Y en este se le pone paja o fibras de paja que esto se compone de celulosa, así que tiene una matriz cerámica y un refuerzo polimérico, porque esta celulosa es un poliméro, así lo puedes encontrar.

00:08:28 - También lo podemos encontrar en la fibra de carbono, en la fibra de vigli, algo que sepa nuestro compañero de la fibra de carbono.

00:08:36 - Yo escucho mucho sobre la fila de carbono y pues es mucho muy utilizada para liciar algún material, algún objeto, ya sea por ejemplo los autos, las tareras, los utilizan como para que el carro sea más ligero y pues ya saben que entre el más ligero el carro va a correr más, por así decirlo.

también fíjate que es utilizado como en bicicletas de montaña, últimamente he visto así que las utilizan en los cuadros, utilizan la fibra de carbono, al igual he visto que en partes de, se ha visto mucho en partes de carros, por ejemplo que en los alerones y en los spoilers pero son muy caras. O sea, esto era padre como hasta saber bien el proceso para fabricarlas, hasta fabricarlas, nosotros como ven, he visto que hasta un alegrón valiente. Eso sí, así.

00:09:37 - Fíjate que sí es cierto, eh. Eso está muy de modo ahorita que las bicicleras, que está muy chido porque pues por las actos de ruta, de fútbol, por la agroquía, y mucha gente anda en bicicletas y me ha tocado ver más bicicletas muy chidas y es como de no pues me costó 15 mil, 20 mil, 30 mil, 50 mil pesos y si está caro, si está caro, pero también tiene razón, me causaba mucha curiosidad también saber de por qué le ponían ese tipo de cosas al carro, de fibra de carbono, que el volante, que el cofre, que o leerse la lera, pues te disida curiosidad a saber por qué no, que ya después me di cuenta que tienen las características de resistencia como si fueran un metal y aún así es muchísimo más lindiano y como decía Daniel, pues obviamente entre menos peces tengo una noche más despega

00:10:31 - ¿verdad?

00:10:32 - Sí, infícate, pues es un buen material ¿no? por su resistencia, por una densidad para fabricar piezas ligeras, al igual que su material anisotrópico con una baja resistencia como al impacto, y también tiene una conductividad técnica muy elevada, aunque igual sobre la fría de vidrio podemos decir que es un aislante térmico, pero a mí me gusta más como hablar sobre el sistema de fibra de carbono si es cierto porque también existe lo que es la fibra de vidrio no sé si la han escuchado a ustedes en alguna parte o si ustedes tienen algún ejemplo saben como de que está compuesto o así porque yo lo he escuchado mucho verdad sobre los coches que antes hacían de lámina y luego que de fibra de vidrio y ahora pues que lo supe en carros como ya marcas reconocidas, carros de carreras, todos están hechos de fibra de carbono, ¿o qué? ¿Habrá así esa transición? ¿Ustedes tienen alguna idea?

00:11:41 - Radualmente se ha aligerado el peso de los carros, la lámina como ya saben es muy pesada y es peligroso porque no absorbe bien los impactos, en cambio la fibra de vidrio que se empezó a usar después, esa puede absorber mejor los impactos y es más ligera y aparte es un aislante térmico y actualmente se está usando mucho lo que es la fibra de carbono pero también descubrí que esta tiene un contra muy malo que es que se va degradando muy fácil después de cierto tiempo así que es un contra muy grande ya debido a que como ya mencionaron ustedes tiene un gran costo y así que si se degrara el polímero por el que está recubierto y el oxígeno pasa al fibra de carbono, esta se va a degradar muy fácil. ¿Qué más han escuchado de esto?

00:12:38 - Fíjate que no sabía eso, no sabía eso de lo que comentas, pero pues yo de lo que escuchado es decir que es un material muy costoso y pues muy utilizado hasta en aeronáutica y cosas así y pues que utilizan unas fibras muy resistentes si estas fibras son resistentes también investigue porque debido al diámetro no importa si tú tienes un seránico un plástico o un metal lo que importa y lo que le va a dar la característica de ductil o frágil, alguna fibra, es el diámetro.

00:13:19 - Y esto es debido a que son de un diámetro muy corta, y son muchas, eso le da mucha flexibilidad y aparte mucha resistencia a la rotura.

00:13:30 - Y ustedes saben más o menos, porque ahorita también escuchaba que comentaban que son fibras largas, fibras cortas, el proceso por igual se van haciendo, ahorita que comentaba también sobre el diámetro, ¿saben cuál es la relación que tiene que tener el diámetro con la longitud para que te tengan sus características? ¿o cómo sabemos que ya estamos hablando de fibras? No sé, ¿ustedes saben?

00:13:57 - Tengo entendido que debe de ser una longitud de un común espesor de 250 micras, ¿no?

00:14:06 - Sí, que estas pueden ser continuas y continuas nuestras fibras, que las continuas son unas fibras largas que su relación de longitud con el diámetro debe de ser mayor de 100, pero y por uno en las discontinuas que son fibras cortas, su relación de longitud de fibra con el diámetro que debe de ser menor a 100

00:14:32 - Ahorita que he mencionado, la de continuos y discontinuos, tienes el ejemplo que ya mencionamos, la fibra de carbono.

00:14:40 - Esa son edas y no aleatorias, si tienes la fibra de vidrio.

00:14:45 - Esa sí está conformada por esto, como ya dijimos, les va a dar unas diferentes características.

00:14:51 - La de vidrio, como está aleatoria, va a tener las mismas propiedades en todas las direcciones.

00:14:56 - En cambio, la fibra de carbono va a tener distintas propiedades en distintas direcciones, que es lo que...

00:15:02 - Sí. ¿Cómo está, ¿verdad?

00:15:03 - Ah, sí, bien, tenia que...

00:15:05 - Yo...

00:15:06 - Yo...

00:15:07 - A la otra vez, como de...

00:15:08 - Bueno, eso lo que hay...

00:15:09 - Digamos un poquito lo de que son los materiales compuestos, las fibras, pero...

00:15:14 - No sé si ustedes saben que...

00:15:15 - De que está totalmente hecha la fibra de carbono, por ejemplo.

00:15:19 - Eh...

00:15:21 - Vaya...

00:15:22 - Porque no nada más es este...

00:15:24 - Lo que es...

00:15:26 - El carbono, ¿no?

00:15:27 - Vaya y fibras de metálica.

00:15:29 - Porque eso era lo que yo pensaba.

y fue hasta que no empecé a leer que sabía que tenían porcentajes de poliacrino nitrino y tenían...

esto se hacía con moléculas de carbono y nitrón

00:15:45 - ¿Cómo?

00:15:47 - Perdón, perdón, digo que el famoso tecno de pan, el poliacrino nitrilo

00:15:54 - Sí, ándale. Sí, fíjate que yo no leía y decía, pan son una conchita, una donita, ¿verdad?

00:16:01 - Pero no, fíjate, yo no leía y decía, pero porque veía que estaba compuesto por la crinolidrino, nitrógeno, hidrógeno y dije, caray, pero pues cómo será eso posible, no?

00:16:14 - Y pues sabemos que el nitrógeno no está denso, el hidrógeno tampoco, en comparación de las moléculas de carbono de las que están hechas.

00:16:22 - Y sin embargo ya fue que empecé a investigar Indagat y tiene su proceso de fabricación que es lo que Figa te consiste en cuatro espacios principales que es la fibratización que es para la producción de las fibras, después sigue lo que es el secado, después sigue la carbonización, por ejemplo la carbonización es un calentamiento a altas temperaturas después sigue la grafitización que es como un enriquecimiento de grafito para el carbono grafítico, esto se hace bajo temperaturas de 1500 grados de temperaturas muy altas en las cuales se logra obtener un 99 por ciento de carbono grafítico, esto es lo que le da a las propiedades también muy muy importantes a la fibra de carbono y realmente es como de ok yo nada más veía algo así bien sencillo pero tiene un respaldo de información, de proceso grandísimo grandísimo grandísimo. Sí, sí, claro y también de lo que he escuchado es que y tamaño de sus fibras lo que debe de ser como de unos 50 a unos 10 micras de diámetro y pues esto se puede comer. También fíjate que habla de que el caro es como la borrilla y no se ha escuchado que tiene una fibra porcada, fibra, en lugar de carbono ya es como fibra porcada y como que, como si aplastaras la fibra como de carbono y pues este como que quedas como más impactada. No he metido mucho en ese tema pero fíjate que es muy interesante.

00:18:04 - Sí, realmente sí es bien interesante, yo lo había escuchado también, realmente de ahí no tengo mucho conocimiento más que uno que otro vídeo, unos documentos que había leído por ahí que era calentar la fibra un poquito, bueno, antes de las temperaturas, hasta donde se podrían soportar y de ahí es donde se dan impactos, se le impacta para qué, para que sus estructuras cristalinas tengan mejores características mecánicas y es un proceso también que es que si toda la fibra es cara la fibra de carbón es más cara pero fíjate también como a pesar de que todo eso está en los coches también no podemos ver en las prótesis el otro día me tocaba ver un compañero que usa fibras de de carbono como prótesis yo le preguntaba que por qué y me platicaba no pues es que son más divianas, son más resistentes. Son muchas cositas que realmente ayudan, no sé qué piensan de eso.

00:19:10 - Para conclusión, para terminar, creo que este tema es muy importante al alma, para que nos diste más sobre los materiales. Y decir que a mí me parece mucho el afuera

00:19:23 - Yo me voy a tratar de investigar más afuente para que después producirla, como bien hacer competencia.

00:19:34 - Si, si, no, si estaría de lujo, estaría de lujo.

00:19:38 - A ver compañero Irwin, alguna conclusión que quieras dar antes de irnos?

00:19:43 - Para cumplir, así como mencionaste que viste en un compañero, así opino que los materiales compuestos son el futuro.

tanto como para estarlo utilizando en el cuerpo humano y eso nos dice todo lo que se espera de ellos y es un tema que da para mucho rato y sin embargo nada más me quedo con eso que son el material del futuro y esto que nos espera a todos en el futuro todas las cosas la mayoría de las cosas van a estar hechas con materiales compuestos para brindar mejores características y propiedades a los objetos que se copian, no sé qué puedas cumplir tú.

00:20:24 - Sí, me parece perfecta esa, esas conclusiones que dan, como dicen los materiales compuestos son nuestro futuro, ya tenemos la fibra de carbón bien presente, las fibras de vidrio, muchos muchas otras cosas más que como dicen que es un tema quedado para mucho, pero realmente son materiales que nos están invadiendo, entonces están invadiendo y están llegando para quedarse pues nos van a ser la vida más fáciles y tienen razón compañeros esto es un tema para más esperemos que en otra ocasión podamos tener la dicha de volvernos a juntar volver a hablar un tema tan importante como es este y pues hasta aquí le dejamos por el día de hoy que tengan una bonita tarde y pues les dejamos esa pequeña espinita para que nos sigan en el siguiente capítulo